馬(ma)氏(shi)體不銹鋼(gang)管是以馬(ma)氏(shi)體組織為基體,有磁性,通過熱處(chu)理可調(diao)整力學性能的不銹鋼(gang)管。馬氏體不銹鋼管主要有Cr13 和Cr17型兩種。常用的馬氏體不銹鋼包括12Cr13、20Cr13、30C:-13、40Cr13及14Cr17Ni2等。鉻在鋼中的作用是多方面的,如提高鋼的強度、淬透性等,但主要的作用是提高鋼的耐蝕性。鋼的耐蝕性與鋼中的鉻含量有極大的關系,只有鉻含量(質量分數)大于12%時,才能顯著提高鋼基體的電極電位,從而提高鋼的耐蝕性。由于鉻能顯著地提高鋼的淬透性,所以這類鋼加熱成奧氏體狀態空冷時,小斷面的工件都能得到馬氏體組織。而且隨著鋼中碳含量的增加,強度、硬度和耐磨性提高,其主要原因是碳與鉻形成了碳化物(Cr23C6),使基體的鉻含量降低[w(Cr)<12%]所至。馬氏體不銹鋼管具有強烈的淬硬傾向,易出現冷裂紋,焊接接頭受熱超過1150℃的區域,晶粒顯著增大,過快或過慢的冷卻速度都可能引起接頭脆化,也會造成475℃脆化,晶間腐蝕傾向較小,30Cr13、40Cr13、40Cr17Mo、95Cr18的淬硬傾向更強,一般不能焊接。
馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼同鐵素(su)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼和奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的特性(xing)明(ming)顯不(bu)(bu)同,馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼加(jia)熱到高(gao)(gao)溫轉變成奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti),奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)快速冷卻轉變成馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組織。馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼有明(ming)顯的相變點(dian),可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)淬(cui)火而強(qiang)化,而且鉻含(han)量高(gao)(gao),淬(cui)透(tou)性(xing)好,回火時可(ke)以(yi)在較大的范圍內調整(zheng)其硬度、強(qiang)度和韌性(xing)。而且高(gao)(gao)碳馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼硬度較高(gao)(gao),因此既可(ke)作為結構鋼用,也可(ke)以(yi)作為工(gong)具鋼用。
馬氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)在鍛(duan)造(zao)加(jia)熱時要(yao)避免δ鐵(tie)素(su)體(ti)的形(xing)(xing)成(cheng),因(yin)為8鐵(tie)素(su)體(ti)的出現會使鍛(duan)件(jian)(jian)形(xing)(xing)成(cheng)裂紋。要(yao)避免不銹鋼(gang)鍛(duan)件(jian)(jian)加(jia)熱過(guo)快導致過(guo)熱。鍛(duan)件(jian)(jian)在加(jia)熱過(guo)程中(zhong)的脫碳會促使鐵(tie)素(su)體(ti)形(xing)(xing)成(cheng),因(yin)此要(yao)將(jiang)鍛(duan)件(jian)(jian)表(biao)面脫碳減(jian)少到最小(xiao)程度。馬氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)管最后(hou)一(yi)次的(de)(de)(de)(de)(de)變形量無特(te)殊要(yao)求。這類(lei)鋼(gang)(gang)在(zai)鍛造后(hou)容易產生開(kai)(kai)裂現(xian)象,其原因是鍛造后(hou)空冷時(shi)出(chu)現(xian)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)和碳化物組織,內(nei)應力較大,因此鍛后(hou)冷卻時(shi),必須緩(huan)慢進行(xing)(xing),一(yi)般在(zai)200℃的(de)(de)(de)(de)(de)砂(sha)坑(keng)或爐渣(zha)中緩(huan)冷,取(qu)出(chu)砂(sha)坑(keng)后(hou)必須及時(shi)進行(xing)(xing)等溫(wen)退火,防止發生開(kai)(kai)裂。馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang),特(te)別是Cr13 型馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)格低,故(gu)在(zai)腐蝕性較弱的(de)(de)(de)(de)(de)介質中(如水蒸氣)且(qie)又要(yao)求高的(de)(de)(de)(de)(de)力學性能的(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)件下得到廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)。
12Cr13鋼為半馬氏體不銹鋼，鋼中除馬氏體組織外,還有鐵素體組織,經退火后加工成形的工件需進行淬火和高溫回火處理，得到回火索氏體組織。主要用于韌性要求較高，且具有不銹性，受沖擊載荷的零部件，也可用于在淡水、海水、蒸氣中工作并承受沖擊的汽輪機葉片、刀具、緊固件、閥門、熱裂解抗硫腐蝕設備；以及制作在常溫條件下耐弱腐蝕介質的設備和部件。若作為耐熱鋼、可制作800℃以下耐氧化的部件。
20Cr13鋼為馬氏體型不銹鋼，其主要性能類似于12Cr13鋼，由于碳含量較12Cr13鋼高，因此其強度、硬度高于12Cr13鋼，而韌性和耐蝕性略低。淬火狀態下硬度高，耐蝕性良好。主要用于制造承受高應力載荷的零件，如汽輪機葉片、熱油泵、軸和軸套、葉輪、閥門、水壓機閥片等；也可用于制造造紙工業、醫療器械以及日常生活領域的餐具、刀具等。
30Cr13、40Cr13鋼(gang)因(yin)碳含量較高，較12Cr13、20Cr13鋼(gang)具(ju)(ju)有(you)更高的(de)強(qiang)度、硬(ying)度和更好的(de)淬透性(xing)(xing)(xing)，在室溫(wen)、稀硝酸和弱的(de)有(you)機酸中具(ju)(ju)有(you)一定的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)，但韌性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)不(bu)及12Cr13和20Cr13鋼(gang)。主要用于高強(qiang)度部件，以及承受高應力載荷并在一定腐(fu)蝕(shi)介質條件下(xia)的(de)磨(mo)損件，如300℃以下(xia)工作的(de)刀具(ju)(ju)、彈簧，400℃以下(xia)工作的(de)軸、軸承、外科(ke)醫療器具(ju)(ju)和模具(ju)(ju)等。該類鋼(gang)焊(han)接性(xing)(xing)(xing)差(cha)，通常不(bu)能用于制造焊(han)接部件。
馬氏體不銹鋼中(zhong)除了鉻(ge)不銹鋼外(wai)，還有鉻(ge)鎳不銹鋼（如14Cr17Ni12）。鉻(ge)不銹鋼按碳(tan)含量可分為低碳(tan)、中(zhong)碳(tan)和(he)(he)(he)高(gao)(gao)碳(tan)三種類型，隨(sui)著(zhu)碳(tan)含量的(de)增(zeng)加，鋼的(de)強度(du)、硬(ying)度(du)和(he)(he)(he)耐(nai)磨性(xing)顯(xian)著(zhu)提高(gao)(gao)，而冷塑性(xing)、韌性(xing)和(he)(he)(he)耐(nai)蝕性(xing)則下降。
鉻鎳不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)14Cr17Ni2，由于(yu)加入了質量分(fen)數(shu)為(wei)(wei)20％的(de)Ni，鋼(gang)(gang)的(de)基體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)由單相(xiang)鐵素體(ti)(ti)過(guo)渡(du)到α+y兩相(xiang)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)，淬火(huo)(huo)時(shi)γ相(xiang)轉變為(wei)(wei)馬氏(shi)體(ti)(ti)。650℃回火(huo)(huo)的(de)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)為(wei)(wei)回火(huo)(huo)索氏(shi)體(ti)(ti)和(he)呈帶狀(zhuang)分(fen)布的(de)鐵素體(ti)(ti)，因(yin)此可通過(guo)熱(re)處理來提高它的(de)性(xing)能。這樣既有Cr17型(xing)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)耐蝕性(xing)，又有Cr13型(xing)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)強度。一(yi)般用(yong)于(yu)既要(yao)求高力學性(xing)能、高淬硬(ying)性(xing)，又要(yao)求耐硝酸(suan)、有機(ji)酸(suan)腐蝕的(de)軸類、活塞桿、泵、閥等部件，以(yi)及彈簧(huang)和(he)緊固件。
馬氏體不銹鋼管的工藝性能在鋼種介紹中都有詳細的闡述，這里僅介紹一下馬氏體不銹鋼的物理性能（見表4-1），以及熱處理制度和力學性能（見表4-2）。
